cours de première S - utiliser des logiciels de gestion de l

Cours première S année scolaire 2016-2017
L. Guérin Page 1 sur 71 Ecole Jeannine Manuel
Chapitre A : expression du patrimoine génétique ...................................................................... 4
1. Le monde passionnant des protéines .................................................................................................... 4
2. La relation gène & protéine ................................................................................................................... 5
3. La synthèse des protéines dans la cellule .............................................................................................. 6
3.1. Première étape de la synthèse protéique : la transcription de l’ADN en ARNm .......................... 6
3.2. Seconde étape de la synthèse protéique : la traduction de l’ARNm en protéine ......................... 6
4. Un ADN ; un ARN ; une protéine : c’est FAUX ! ..................................................................................... 8
5. Analyse des arbres généalogiques ........................................................................................................ 9
Chapitre B : la mitose & cycle cellulaire - 1 cellule œuf, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024
cellules… puis un 1ère S ............................................................................................................ 10
1. Cellule : avant de te diviser, n’oublie pas de copier ton ADN ............................................................. 10
2. Cellule : pendant la mitose tu casseras tes chromosomes .................................................................. 13
3. Cellule : entre 2 mitoses, tu te reposeras ............................................................................................ 15
Chapitre C : mutations, variabilité génétique & santé .............................................................. 16
1. C’est bien l’ADN qui mute, pas les protéines ...................................................................................... 16
1.1. Code génétique appliqué aux mutations .................................................................................... 16
1.2. Les rayons UV sont mutagènes ................................................................................................... 17
2. Devenir des mutations dans la cellule ................................................................................................. 18
3. L’effet bénéfique des mutations = la biodiversité allélique ................................................................ 19
4. L’effet délétère des mutations ............................................................................................................ 19
4.1. « Les antibiotiques, c’est pas automatique » .............................................................................. 19
4.2. Les cancers sont les conséquences directes des mutations ........................................................ 20

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Chapitre D : la tectonique des plaques ..................................................................................... 21
1. Une structure en pelure d’oignon à connaître .................................................................................... 21
2. Des roches à connaître ........................................................................................................................ 23
3. Des reliefs et structures à connaître ................................................................................................... 25
Chapitre E : validation du modèle de la tectonique des plaques ............................................ 30
1. SIX données de terrains qui valident le modèle de la tectonique des plaques ................................... 30
1.1. Données GPS : .............................................................................................................................. 30
1.2. Données de tomographie sismique ............................................................................................. 30
1.3. Données d’alignements volcaniques : ......................................................................................... 31
1.4. Données d’anomalies magnétiques : .......................................................................................... 32
1.5. Données d’âge du plancher océanique ....................................................................................... 33
1.6. Données d’épaisseur de sédiments sur le plancher océanique .................................................. 33
2. L’origine du magmatisme au niveau de la dorsale .............................................................................. 34
Chapitre F : étude de la vision ................................................................................................... 37
1. Œil = appareil photographique ............................................................................................................ 37
2. Les photorécepteurs de la rétine : cônes et bâtonnets ...................................................................... 38
2.1. Vision centrale et périphérique : tout les sépare ! ...................................................................... 38
2.2. Opsine S, opsine M, opsine L ....................................................................................................... 44
2.3. « Rien n'a de sens en biologie si ce n'est à la lumière de l'évolution » (Theodosius Dobjansky) 45
3. Sans le cerveau, impossible de voir ..................................................................................................... 47
4. Compréhension de la vision au niveau cellulaire : neurones – drogues - plasticité neuronale .......... 50
4.1. Découverte du neurone ............................................................................................................... 50
4.2. L’action des drogues sur le cerveau ; exemple le LSD sur la vision ............................................. 52
4.3. Plasticité du cerveau & apprentissage ........................................................................................ 53
Chapitre G : Devenir femme ou homme .................................................................................... 55
1. Appareils reproducteurs mâle et femelle ............................................................................................ 55
2. L’appareil reproducteur chez l’embryon ............................................................................................. 56
3. Le contrôle hormonal de la différenciation sexuelle chez l’embryon ................................................. 57

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Chapitre H: communication hormonale et reproduction humaine .......................................... 59
1. La régulation des fonctions reproductrices chez l’homme ................................................................. 59
1.1. Les 2 fonctions du testicule : exocrine et endocrine ................................................................... 59
1.2. Régulation de la testostéronémie (= concentration de testostérone dans le sang) ................... 61
1.2.1. L’hypothalamus régule les sécrétions de l’hypophyse ........................................................ 61
1.2.2. L’hypophyse régule les sécrétions des testicules ................................................................ 62
1.2.3. Les testicules exercent un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo-
hypophysaire ....................................................................................................................................... 62
2. La régulation des fonctions reproductrices chez la femme ................................................................ 64
2.1. Une activité cyclique de l’ovaire, de l’utérus, des hormones...................................................... 64
2.2. Le contrôle exercé par le complexe hypothalamo-hypophysaire ............................................... 66
3. La maîtrise de la reproduction – procréation médicalement assistée ................................................ 68
Chapitre I : la production agricole ............................................................................................. 69
1. De l’écosystème à l’agrosystème ........................................................................................................ 69
2. Améliorer les rendements ................................................................................................................... 70

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Chapitre A : expression du patrimoine génétique
Pb : quel est le rôle des protéines ? Comment sont-elles fabriquées ?
1. Le monde passionnant des protéines
Les protéines jouent un rôle clé dans de nombreuses fonctions biologiques :
 Transport. Exemple, l’hémoglobine, protéine des globules rouges, fixe l’O2.
 Structure. Exemple, le collagène, protéine extracellulaire garantissant la résistance
mécanique de nos tissus.
 Enzyme. Exemple, l’amylase, protéine sécrétée dans le tube digestif et capable de couper
l’amidon en petite molécule de glucose.
 Hormone ; Exemple, l’insuline, protéine sécrétée dans le sang et qui régule le glucose dans le
sang.
Pb : une protéine, c’est quoi ?
Voir TP à la découverte de quelques protéines
Les protéines sont avec les glucides, les lipides et les acides nucléiques des molécules
organiques. Chaque protéine est constituée par un enchaînement d’acides aminés, reliés entre
eux. Il existe, dans le monde vivant, 20 acides aminés différents qui proviennent de l’alimentation.
Chaque protéine est caractérisée par sa longueur, c’est à dire le nombre d’acides aminés et sa
séquence, c’est à dire l’ordre des acides aminés
Le phénotype d’un individu s’observe à différentes échelles de l’organisme. C’est le cas, par
exemple, de la maladie génétique de l’albinisme :
 Echelle macroscopique : caractéristiques d’un individu visibles à l’œil nu (couleur des cheveux,
de la peau…)
 Echelle microscopique ou cellulaire : caractéristiques d’un individu visibles dans la cellule au
microscope
 Echelle moléculaire : le plus souvent au niveau de ses protéines

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2. La relation gène & protéine
Le phénotype moléculaire dépend du patrimoine génétique de la cellule, c’est à dire des gènes et
des versions alléliques c’est à dire du génotype.
NB : le phénotype peut être modifié par l’environnement et des facteurs internes.
Schéma d’un gène
Schéma d’une protéine
= séquence de nucléotides parmi les 4,
adénine, guanine, cytosine, thymine
= séquence d’acides aminés parmi les 20
existants chez tous les êtres vivants
Molécule en forme de double hélice Molécule qui se replie en 3D grâce à divers
types de liaisons (exemple liaison disulfure
entre 2 atomes de soufre).
Pb : comment fabriquer dans l’industrie pharmaceutique, une protéine ?
Voir TP projet génomique
Pour aller plus loin : les étapes de la fabrication d’un OGM
http://www.cndp.fr/tdc/tous-les-numeros/les-biotechnologies/videos/article/transgenese-
ogm-et-therapie-genique.html